KR20070121502A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 1 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 2 is a sectional view showing the optical path of the first outgoing light in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 3은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 2 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 3 is a sectional view showing an optical path of the second output light in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 4는 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 3 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 4 is a sectional view showing an optical path of the third output light in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 5는 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 1 편광 홀로그램소자의 구성을 나타낸 상면도.Fig. 5 is a top view showing the configuration of a first polarization hologram element in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 6은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 2 편광 홀로그램소자의 구성을 나타낸 상면도.Fig. 6 is a top view showing the structure of a second polarization hologram element in the optical pickup device of the first embodiment.
도 7은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 3 편광 홀로그램소자의 구성을 나타낸 상면도.Fig. 7 is a top view showing the configuration of a third polarization hologram element in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 8은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 수광소자군의 배치를 나타낸 상면도.Fig. 8 is a top view showing the arrangement of light receiving element groups in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 9는 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 1 출사광의 회절스폿을 나타 낸 상면도.Fig. 9 is a top view showing the diffraction spot of the first emitted light in the optical pickup apparatus of the first embodiment.
도 10은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 2 출사광의 회절스폿을 나타낸 상면도.Fig. 10 is a top view showing the diffraction spot of the second emitted light in the optical pickup apparatus according to the first embodiment.
도 11은 제 1 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 3 출사광의 회절스폿을 나타낸 상면도.Fig. 11 is a top view showing the diffraction spot of the third emitted light in the optical pickup apparatus of the first embodiment.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도.Fig. 12 is a sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus relating to a second embodiment of the present invention.
도 13은 제 2 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 1 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 13 is a sectional view showing the optical path of the first outgoing light in the optical pickup apparatus relating to the second embodiment.
도 14는 제 2 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 2 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 14 is a sectional view showing the optical path of the second outgoing light in the optical pickup apparatus relating to the second embodiment.
도 15는 제 2 실시예에 관한 광픽업장치에서 제 3 출사광의 광로를 나타낸 단면도.Fig. 15 is a sectional view showing the optical path of the third output light in the optical pickup apparatus of the second embodiment.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도.Fig. 16 is a sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도.Fig. 17 is a sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 제 5 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도.Fig. 18 is a sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
도 19는 종래 광픽업장치의 구성을 나타낸 상면도.19 is a top view showing the structure of a conventional optical pickup device.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1, 3, 5, 107 : 광원/검출유닛 2, 4, 6, 103 : 콜리메이팅렌즈1, 3, 5, 107: light source /
7, 9, 102 : 빔 분리기 8 : 수차보정소자7, 9, 102: beam splitter 8: aberration correction element
10 : 편광거울 11 : 대물렌즈10 polarized
12 : 종래의 광픽업장치 101, 201, 301, 401, 501 : 광픽업장치12: conventional
104 : 제 1 반도체 레이저소자 105 : 제 1 회절격자104: first semiconductor laser device 105: first diffraction grating
106 : 4분의 1 파장판 108 : 제 1 편광 홀로그램소자106: quarter wave plate 108: first polarization hologram element
109 : 제 2 편광 홀로그램소자 110 : 제 3 편광 홀로그램소자109: second polarization hologram element 110: third polarization hologram element
111 : 제 2 회절격자 112 : 집적기판111: second diffraction grating 112: integrated substrate
113 : 제 2 반도체 레이저소자 114 : 제 3 반도체 레이저소자113: second semiconductor laser device 114: third semiconductor laser device
115 : 제 1 수광소자군115: first light receiving element group
115a, 115b, 115c, 115d : 제 1 수광소자영역115a, 115b, 115c, 115d: first light receiving element region
116 : 제 2 수광소자군116: second light receiving element group
116a, 116b, 116c, 116d : 제 2 수광소자영역116a, 116b, 116c, and 116d: second light receiving element region
117 : 제 3 수광소자군117: third light receiving element group
117a, 117b, 117c, 117d : 제 3 수광소자영역117a, 117b, 117c, and 117d: third light receiving element area
118 : 제 1 출사광 119 : 제 2 출사광118: first exit light 119: second exit light
120 : 제 3 출사광 121 : 제 1 영역120: third outgoing light 121: first area
121a, 121b : 제 1 직사각형 영역 122 : 제 2 영역121a and 121b: first rectangular area 122: second area
122a, 122b : 제 2 직사각형 영역 123 : 제 3 영역122a, 122b: second rectangular area 123: third area
123a, 123b : 제 3 직사각형 영역 124 : 제 4 영역123a, 123b: third rectangular area 124: fourth area
124a, 124b : 제 4 직사각형 영역 125 : 제 5 영역124a, 124b: fourth rectangular area 125: fifth area
125a, 125b : 제 5 직사각형 영역 126 : 제 6 영역125a, 125b: fifth rectangular area 126: sixth area
126a, 126b : 제 6 직사각형 영역 127 : 제 7 영역126a and 126b: sixth rectangular area 127: seventh area
127a, 127b : 제 7 직사각형 영역 128 : 제 8 영역127a and 127b seventh
128a, 128b : 제 8 직사각형 영역 129 : 제 9 영역128a, 128b: 8th rectangular area 129: 9th area
129a, 129b : 제 9 직사각형 영역 130 : 제 10 영역129a and 129b: 9th rectangular area 130: 10th area
130a, 130b : 제 10 직사각형 영역 131 : 제 11 영역130a and 130b: tenth rectangular area 131: eleventh area
131a, 131b : 제 11 직사각형 영역 132 : 제 12 영역131a and 131b: Eleventh rectangular area 132: Twelfth area
132a, 132b : 제 12 직사각형 영역132a, 132b: 12th rectangular area
L1 : 제 2 반도체 레이저소자의 발광점L1: light emitting point of the second semiconductor laser element
L2 : 제 3 반도체 레이저소자의 발광점L2: Light emitting point of the third semiconductor laser device
L101a, L101b, L101c, L101d, L101e, L101f,L101a, L101b, L101c, L101d, L101e, L101f,
L102a, L102b, L102c, L102d, L102e, L102f,L102a, L102b, L102c, L102d, L102e, L102f,
L103a, L103b, L103c, L103d, L103e, L103f,L103a, L103b, L103c, L103d, L103e, L103f,
L104a, L104b, L104c, L104d, L104e, L104f : 제 1 출사광에서의 회절스폿L104a, L104b, L104c, L104d, L104e, L104f: diffraction spot in the first emitted light
L201a, L201b, L201c, L201d, L201e, L201f,L201a, L201b, L201c, L201d, L201e, L201f,
L202a, L202b, L202c, L202d, L202e, L202f,L202a, L202b, L202c, L202d, L202e, L202f,
L203a, L203b, L203c, L203d, L203e, L203f,L203a, L203b, L203c, L203d, L203e, L203f,
L204a, L204b, L204c, L204d, L204e, L204f : 제 2 출사광에서의 회절스폿L204a, L204b, L204c, L204d, L204e, L204f: diffraction spot in the second emitted light
L301a, L301b, L301c, L301d, L301e, L301f,L301a, L301b, L301c, L301d, L301e, L301f,
L302a, L302b, L302c, L302d, L302e, L302f,L302a, L302b, L302c, L302d, L302e, L302f,
L303a, L303b, L303c, L303d, L303e, L303f,L303a, L303b, L303c, L303d, L303e, L303f,
L304a, L304b, L304c, L304d, L304e, L304f : 제 3 출사광에서의 회절스폿L304a, L304b, L304c, L304d, L304e, L304f: diffraction spot in the third emitted light
313 : 제 4 반도체 레이저소자313: fourth semiconductor laser device
418 : 제 4 편광 홀로그램소자418: fourth polarization hologram element
511 : 투명부재511: transparent member
518 : 제 5 편광 홀로그램소자518: fifth polarization hologram element
본 발명은, 광 정보기록매체에 대하여 정보의 기록이나 재생을 행하는 광픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup apparatus for recording or reproducing information on an optical information recording medium.
근래 CD나 DVD, Blu-ray Disc, HD DVD 등, 여러 가지 광 정보기록매체의 규격이 책정 및 실용화되고 있고, 각종 광 정보기록매체의 규격에 관계없이 1 대로 각종 기록매체에 기록이나 재생을 할 수 있는 장치의 수요가 증대하고 있다(특허문헌 1 일특개 2004-103135호 공보 참조).Recently, various optical information recording media such as CD, DVD, Blu-ray Disc, HD DVD, etc. have been formulated and put into practical use, and various recording media can be recorded or reproduced regardless of the specifications of various optical information recording media. The demand for such a device can be increased (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-103135).
도 19는 종래의 광픽업장치 구성을 나타낸 상면도이다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 종래의 광픽업장치(12)는 광원/검출유닛(1, 3, 5)과, 콜리메이팅렌즈(2, 4, 6), 빔 분리기(7, 9), 수차보정소자(8), 편광거울(10), 대물렌즈(11)를 구비한다. 광원/검출유닛(1) 및 콜리메이팅렌즈(2)는 단파장용이며, Blu-ray Disc 또는 HD DVD Disc에 이용된다. 또, 광원/검출유닛(3) 및 콜리메이팅렌즈(4)는 중파장용이며, DVD에 이용된다. 그리고, 광원/검출유닛(5) 및 콜리메이팅렌즈(6)는 장파장용이며, CD에 이용된다. 19 is a top view showing the structure of a conventional optical pickup apparatus. As shown in Fig. 19, the conventional
그러나, 종래의 광픽업장치(12)에서는 파장별로 광원/검출유닛 및 콜리메이팅렌즈가 구성되기 때문에 부품 수가 많아진다. 이 때문에 원가가 상승함과 더불어 높은 조립 정밀도가 요구된다.However, in the conventional
이와 같은 문제에 대해, 예를 들어 광원/검출유닛 수를 삭감하여, 2 개씩 구성된 광픽업장치가 제안되었다(특허문헌 2 일특개 2001-184705호 공보 참조). 그러나 이 구성에서는 홀로그램소자가 별도로 구성되어 2 개의 수광소자가 사용된다. 이 때문에 충분한 원가 삭감에는 이루지 못 하고, 또 높은 조립 정밀도도 필요하다.For such a problem, for example, an optical pickup device constituted by two by reducing the number of light sources / detection units has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-184705). In this configuration, however, the hologram elements are separately configured so that two light receiving elements are used. For this reason, sufficient cost reduction cannot be achieved and high assembly precision is also required.
본 발명은, 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 각종 광 정보기록매체에 대해 정보의 기록이나 재생이 가능함과 더불어 부품 수가 삭감되어 소형화되고, 조립이 용이한 구성을 갖는 광픽업장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical pickup apparatus capable of recording or reproducing information on various optical information recording media, reducing the number of parts, miniaturizing, and easily assembling. It is done.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광픽업장치는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 반도체 레이저소자와, 제 2 광빔을 출사하는 제 2 반도체 레이저소자와, 제 3 광빔을 출사하는 제 3 반도체 레이저소자와, 상기 제 1 광빔, 상기 제 2 광빔 및 상기 제 3 광빔을 평행화하는 콜리메이팅렌즈와, 상기 제 1 광빔, 상기 제 2 광빔, 및 상기 제 3 광빔을 반사 혹은 투과시켜, 상기 콜리메이팅렌즈로 집광시키는 빔 분리기와, 광 정보기록매체의 기록면에서 반사되고, 또 상기 빔 분리기를 통과한 상기 제 1 광빔을 ±1차 회절광으로 회절시키는 제 1 홀로그램소자와, 상기 광 정 보기록매체의 기록면에서 반사되고, 또 상기 빔 분리기를 통과한 상기 제 2 광빔을 ±1차 회절광으로 회절시키는 제 2 홀로그램소자와, 상기 광 정보기록매체의 기록 면에서 반사되고, 또 상기 빔 분리기를 통과한 상기 제 3 광빔을 ±1차 회절광으로 회절시키는 제 3 홀로그램소자와, 상기 제 1 홀로그램소자, 상기 제 2 홀로그램소자, 및 상기 제 3 홀로그램소자에 의해 회절된 상기 ±1차 회절광을 수광하는 복수의 수광소자군을 구비하며, 상기 제 2 반도체 레이저소자, 상기 제 3 반도체 레이저소자, 및 상기 복수의 수광소자군은 동일 광원/검출유닛 내에 구성된다.In order to achieve the above object, the optical pickup device of the present invention comprises a first semiconductor laser device that emits a first light beam, a second semiconductor laser device that emits a second light beam, and a third semiconductor laser that emits a third light beam. A collimating lens for parallelizing an element, the first light beam, the second light beam and the third light beam, the first light beam, the second light beam, and the third light beam to reflect or transmit the collimating lens A beam splitter for condensing with a lens, a first hologram element for diffracting the first light beam reflected by the recording surface of the optical information recording medium and passing through the beam splitter with ± 1st order diffracted light, and the optical information recording medium A second hologram element which is reflected on the recording surface of the optical beam and passes through the beam splitter and diffracts the second light beam with ± 1st order diffracted light, and on the recording surface of the optical information recording medium, A third hologram element diffracting the third light beam passing through the device into ± 1st order diffracted light, and the ± 1st diffraction light diffracted by the first hologram element, the second hologram element, and the third hologram element And a plurality of light receiving element groups for receiving the light, wherein the second semiconductor laser element, the third semiconductor laser element, and the plurality of light receiving element groups are configured in the same light source / detection unit.
상기 구성에 의하면, 3 개의 반도체 레이저소자를 구비하여, 제 2 반도체 레이저소자, 제 3 반도체 레이저소자, 및 복수의 수광소자군은 동일 광원/검출유닛 내에 배치되므로 파장별로 광원/검출유닛이 구성된, 종래의 광픽업장치에 비해 부품 수를 적게 할 수 있다. 또 콜리메이팅렌즈, 빔 분리기, 및 복수의 수광소자군은, 광빔의 종류에 관계없이 공통으로 이용되므로 부품 수를 더욱 삭감할 수 있다. 그 결과, 3종류의 광 정보기록매체 규격에 대응할 수 있어, 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치의 실현이 가능해진다.According to the above configuration, three semiconductor laser elements, the second semiconductor laser element, the third semiconductor laser element, and the plurality of light receiving element groups are arranged in the same light source / detection unit, so that the light source / detection unit is configured for each wavelength. The number of parts can be reduced as compared with the conventional optical pickup apparatus. In addition, since the collimating lens, the beam splitter, and the plurality of light receiving element groups are commonly used regardless of the type of the light beam, the number of parts can be further reduced. As a result, three kinds of optical information recording medium standards can be supported, and the optical pickup device can be realized in a small size and easy to assemble.
또, 본 발명의 광픽업장치는 상기 제 1 반도체 레이저소자에서 상기 빔 분리기에 이르는 상기 제 1 광빔의 광로 상에 배치되고, 상기 제 1 광빔을 메인빔과 서브빔으로 회절시키는 제 1 회절격자를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the optical pickup device of the present invention is disposed on the optical path of the first light beam from the first semiconductor laser element to the beam splitter, and a first diffraction grating for diffracting the first light beam into a main beam and a sub beam It is preferable to further provide.
또한 본 발명의 광픽업장치는, 상기 제 2 반도체 레이저소자에서 상기 빔 분리기에 이르는 상기 제 2 광빔, 및 상기 제 3 반도체 레이저소자에서 상기 빔 분리기에 이르는 상기 제 3 광빔의 광로 상에 배치되며, 상기 제 2 광빔 및 상기 제 3 광빔을 메인빔과 서브빔으로 회절시키는 제 2 회절격자를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제 2 회절격자가 상기 광원/검출유닛 상에, 상기 제 2 반도체 레이저소자 및 상기 제 3 반도체 레이저소자의 위쪽에 위치하도록 배치되면 보다 바람직하다. 이로써 광원/검출유닛과 제 2 회절격자가 일체로 되므로 본 발명의 광픽업장치는 용이하게 조립할 수 있다.In addition, the optical pickup device of the present invention is disposed on the optical path of the second light beam from the second semiconductor laser element to the beam splitter, and the third light beam from the third semiconductor laser element to the beam splitter, It is preferable to further include a second diffraction grating for diffracting the second light beam and the third light beam into a main beam and a sub beam. In this case, it is more preferable that the second diffraction grating is disposed on the light source / detection unit so as to be positioned above the second semiconductor laser element and the third semiconductor laser element. As a result, since the light source / detection unit and the second diffraction grating are integrated, the optical pickup device of the present invention can be easily assembled.
또, 본 발명에 관한 광픽업장치는 상기 제 1 홀로그램소자, 상기 제 2 홀로그램소자, 및 상기 제 3 홀로그램소자가 상기 빔 분리기와 상기 제 2 회절격자 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제 1 홀로그램소자와 상기 제 2 홀로그램소자와 상기 제 3 홀로그램소자가 일체로 형성되면 보다 바람직하며, 상기 제 1 홀로그램소자와 상기 제 2 홀로그램소자와 상기 제 3 홀로그램소자와 상기 제 2 회절격자가, 상기 광원/검출유닛과 일체로 형성되면 특히 바람직하다.In the optical pickup device of the present invention, it is preferable that the first hologram element, the second hologram element, and the third hologram element are disposed between the beam splitter and the second diffraction grating. In this case, it is more preferable if the first hologram element, the second hologram element, and the third hologram element are integrally formed, and the first hologram element, the second hologram element, the third hologram element, and the second hologram element are integrally formed. It is particularly preferable if the diffraction grating is formed integrally with the light source / detecting unit.
이로써 각 부재를 개별로 구성하는 경우에 비해, 광픽업장치의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.Thereby, assembling precision of the optical pickup apparatus can be improved compared with the case where each member is comprised individually. As a result, it is possible to realize an optical pickup device that is compact and easy to assemble.
또한, 본 발명의 광픽업장치에서는, 제 1 반도체 레이저소자가 출사하는 제 1 광빔을 편광 홀로그램소자를 경유하지 않고 광 정보기록매체로 집광시킬 수 있다. 이로써 편광 홀로그램소자를 통과함에 따른 레이저광의 에너지 손실을 억제할 수 있어, 광 효율이 좋은 광픽업장치를 실현할 수 있다.Further, in the optical pickup device of the present invention, the first light beam emitted by the first semiconductor laser element can be focused onto the optical information recording medium without passing through the polarization hologram element. As a result, the energy loss of the laser light caused by passing through the polarization hologram element can be suppressed, and an optical pickup device having good light efficiency can be realized.
또, 상기 제 1 광빔이 405nm대의 광빔이며, 상기 제 2 광빔이 650nm대의 광빔이고, 상기 제 3 광빔이 780nm대의 광빔이면 바람직하다. 이로써 본 발명의 광 픽업장치는 Blu-ray Disc, DVD, 및 CD에 정보의 기록이나 재생을 실시하는 것이 가능해진다.The first light beam is preferably a light beam in the 405 nm band, the second light beam is a light beam in the 650 nm band, and the third light beam is a light beam in the 780 nm band. As a result, the optical pickup apparatus of the present invention can record and reproduce information on Blu-ray Discs, DVDs, and CDs.
또한, 상기 제 1 광빔의 메인빔과 상기 제 2 광빔의 메인빔이, 상기 콜리메이팅렌즈 상에서 상기 콜리메이팅렌즈의 광축과 각각 거의 일치하는 것이 바람직하다. 이로써 제 1 광빔 및 제 2 광빔이 대물렌즈에 최적의 위치 및 각도로 입사되어, 광 정보기록매체 상에서의 빔스폿 형상의 품질을 향상시킬 수 있으므로, 제 1 광빔 및 제 2 광빔에 대응하는 규격을 갖는 각 광 정보기록매체에 대해 정보의 기록이나 재생을 정밀도 좋게 실시하기가 가능해진다. 그 결과, 각 광 정보기록매체의 규격에 대응한 고성능의 광픽업장치를 실현할 수 있다.Further, it is preferable that the main beam of the first light beam and the main beam of the second light beam substantially coincide with the optical axes of the collimating lens on the collimating lens, respectively. This allows the first light beam and the second light beam to enter the objective lens at an optimal position and angle, thereby improving the quality of the beam spot shape on the optical information recording medium. Therefore, the specification corresponding to the first light beam and the second light beam is reduced. It is possible to accurately record and reproduce information on each optical information recording medium. As a result, a high-performance optical pickup device corresponding to the standard of each optical information recording medium can be realized.
여기서, 상기 제 2 반도체 레이저소자와 상기 제 3 반도체 레이저소자가 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자로서 일체로 형성되면, 부품 수를 더욱 삭감할 수 있으므로 바람직하다.Here, when the second semiconductor laser element and the third semiconductor laser element are integrally formed as a monolithic two-wavelength semiconductor laser element, the number of parts can be further reduced, which is preferable.
또, 본 발명의 광픽업장치는, 상기 제 1 홀로그램소자와 상기 제 2 홀로그램소자와 상기 제 3 홀로그램소자는 모두 편광 홀로그램소자인 것이 바람직하다.In the optical pickup device of the present invention, it is preferable that all of the first hologram element, the second hologram element, and the third hologram element are polarization hologram elements.
또한, 상기 제 1 홀로그램소자와 상기 제 2 홀로그램소자는 모두 편광 홀로그램소자이며, 상기 제 3 홀로그램소자는 무편광 홀로그램소자인 것이 바람직하다. 이로써 제 3 광빔의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도 광픽업장치는 안정되게 기입 동작을 실행할 수 있다.In addition, it is preferable that both the first hologram element and the second hologram element are polarization hologram elements, and the third hologram element is a non-polarization hologram element. Thus, even when the optical information recording medium corresponding to the wavelength of the third light beam is a coarse optical information recording medium, the optical pickup device can stably perform the writing operation.
또, 본 발명의 광픽업장치는, 상기 빔 분리기와 상기 콜리메이팅렌즈 사이에 4분의 1 파장판을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.The optical pickup device of the present invention preferably further comprises a quarter wave plate between the beam splitter and the collimating lens.
여기서, 본 발명의 광픽업장치는, 상기 복수의 수광소자군이 출력하는 전기신호를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여, 초점 오차신호 또는 트랙킹 오차신호를 생성하는 연산부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the optical pickup device of the present invention further includes an operation unit for detecting an electrical signal outputted from the plurality of light receiving element groups and generating a focus error signal or a tracking error signal based on the detection result. Do.
전술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
[실시예]EXAMPLE
[제 1 실시예][First Embodiment]
본 발명의 제 1 실시예에 관한 광픽업장치의 구성 및 당해 광픽업장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 여기서 본원 명세서에서 메인빔이란, 0차 회절광을, 서브빔이란, ±1차 회절광을 각각 의미한다.The configuration of the optical pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention and the operation of the optical pickup apparatus will be described with reference to the drawings. Here, in the present specification, the main beam means zero-order diffracted light and the sub-beam means ± first-order diffracted light, respectively.
-광픽업장치의 구성--Composition of optical pickup device
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 광픽업장치는 3종류의 광 정보기록매체에 대응하기 위해 3 개의 반도체 레이저소자를 구비한다. 제 1 반도체 레이저소자(104)는 Blu-ray Disc규격에 준거한 405nm대의 레이저광(광빔)을 출사한다. 또, 제 2 반도체 레이저소자(113)는 DVD규격에 준거한 650nm대의 레이저광(광빔)을 출사하고, 제 3 반도체 레이저소자(114)는 CD규격에 준거한 780nm대의 레이저광(광빔)을 출사한다. 여기서 본 실시예에서, 제 1 반도체 레이저소자(104)가 출사하는 405nm대의 레이저광을 제 1 출사광(118)(도 2 참조)으로 한다. 마찬가지로, 제 2 반도체 레이저소자(113)가 출사하는 650nm대의 레이저광을 제 2 출사광(119)(도 3 참조)으로 하고, 제 3 반도체 레이저소자(114)가 출사하는 780nm대의 레이저광을 제 3 출사광(120)(도 4 참조)으로 한다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an optical pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the optical pickup apparatus of this embodiment includes three semiconductor laser elements to correspond to three types of optical information recording media. The first
본 실시예의 광픽업장치(101)는 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 제 1 회절격자(105), 빔 분리기(102), 4분의 1 파장판(106), 콜리메이팅렌즈(103), 광원/검출유닛(107), 광원/검출유닛(107)과 빔 분리기(102) 사이에 빔 분리기(102) 쪽부터 차례로 배치된 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 구비한다. 제 1 회절격자(105)는 제 1 반도체 레이저소자(104)와 빔 분리기(102) 사이에 배치된다. 또, 4분의 1 파장판(106)은 빔 분리기(102)와 콜리메이팅렌즈(103) 사이에 배치된다.The
광원/검출유닛(107)은 집적기판(112)과, 제 2 반도체 레이저소자(113), 제 3 반도체 레이저소자(114), 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 제 3 수광소자군(117), 및 제 2 회절격자(111)를 구비한다. 여기서 제 2 회절격자(111)는, 유리판 등으로 이루어지는 투명부재(511) 하면 상에, 제 2 반도체 레이저소자(113) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)의 위쪽에 위치하도록 형성된다.The light source / detecting
제 1 반도체 레이저소자(104)는, 제 1 출사광(118)의 메인빔이 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 직교하도록 배치된다. 제 1 출사광(118)은 제 1 회절격자(105)를 경유하여 빔 분리기(102)로 입사한다. 빔 분리기(102)에서 제 1 출사광(118)은 반사되고, 반사광은 콜리메이팅렌즈(103)로 유도된다. The first
한편, 제 2 출사광(119) 및 제 3 출사광(120)은 빔 분리기(102)를 투과한다. 또 광 정보기록매체로부터의 반사광은 빔 분리기(102)를 투과하여 제 1 편광 홀로 그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 유도된다.Meanwhile, the
여기서 제 1 편광 홀로그램소자(108)는 제 1 출사광(118)을 회절시키고, 제 2 출사광(119) 및 제 3 출사광(120)을 투과시키도록 설계된다. 마찬가지로, 제 2 편광 홀로그램소자(109)는 제 2 출사광(119)만을 회절시킨다. 또 제 3 편광 홀로그램소자(110)는 제 3 출사광(120)만을 회절시킨다.The first
-광픽업장치의 동작-Operation of optical pickup device
본 실시예에 관한 광픽업장치(101)의 동작을 도 2∼도 11을 이용하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는 광 정보기록매체가 준거하는 규격이 판별된 후, 준거하는 규격에 대응한 반도체 레이저소자를 이용하여 광 정보기록매체에 레이저광이 조사된다.The operation of the
먼저, Blu-ray Disc규격에 준거한 405nm대의 레이저광을 출사하는 제 1 반도체 레이저소자(104)를 이용한 경우에 대해 설명한다. 도 2는 본 실시예의 광픽업장치(101)에서의 제 1 출사광(118)의 광로를 나타낸 단면도이다. First, the case where the 1st
도 2에 나타낸 바와 같이 제 1 출사광(118)은, 제 1 회절격자(105)에서 메인 빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 1 출사광(118)은 빔 분리기(102)에서 반사되어 4분의 1 파장판(106)을 통과하고 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 1 출사광(118)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면 상에 집광된다. 당해 기록면 상에서 반사된 제 1 출사광(118)은, 빔 분리기(102)를 투과하고 제 1 편광 홀로그램소자(108)로 입사한다. 그리고 제 1 출사광(118) 은 제 1 편광 홀로그램소자(108)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 2 편광 홀로그램소자(109) 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 투과한다. 그 후, 제 1 출사광(118)은 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 2, the
다음으로 DVD 규격에 준거한 650nm대의 레이저광을 출사하는 제 2 반도체 레이저소자(113)를 이용한 경우에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시예의 광픽업장치(101)에서 제 2 출사광(119)의 광로를 나타낸 단면도이다.Next, the case where the 2nd
도 3에 나타낸 바와 같이, 제 2 출사광(119)은 제 2 회절격자(111)에서 메인 빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 2 출사광(119)은 빔 분리기(102)를 투과한 후, 4분의 1 파장판(106)을 통과하고 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 2 출사광(119)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면 상에 집광된다. 당해 기록면 상에서 반사된 제 2 출사광(119)은, 출사로와 동일한 광로를 거쳐 빔 분리기(102)를 투과한 후, 제 1 편광 홀로그램소자(108)를 통과하고 제 2 편광 홀로그램소자(109)로 입사한다. 그리고 제 2 출사광(119)은 제 2 편광 홀로그램소자(109)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 투과한다. 그 후, 제 2 출사광(119)은, 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 3, the second emitted
또한, CD규격에 준거한 780nm대의 레이저광을 출사하는 제 3 반도체 레이저소자(114)를 이용한 경우에 대해 설명한다. 도 4는 본 실시예의 광픽업장치(101)에서 제 3 출사광(120)의 광로를 나타낸 단면도이다.In addition, the case where the third
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 3 출사광(120)은 제 2 출사광(119)과 마찬가지로 제 2 회절격자(111)에서 메인빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 3 출사광(120)은, 빔 분리기(102) 및 4분의 1 파장판(106)을 차례로 투과하여 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 3 출사광(120)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면에 집광된다. 당해 기록면에서 반사된 제 3 출사광(120)은, 출사로와 같은 광로를 거쳐 빔 분리기(102)를 투과한 후, 제 1 편광 홀로그램소자(108) 및 제 2 편광 홀로그램소자(109)를 통과하고, 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 입사한다. 그리고 제 3 출사광(120)은 제 3 편광 홀로그램소자(110)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 4, the
이상과 같이 각 반도체 레이저소자의 출사광은, 광 정보기록매체의 기록면에서 반사된 후, 각각의 파장에 대응하는 편광 홀로그램소자에서 ±1차 회절광으로 회절되어 각 수광소자군으로 입사한다. 여기서 메인빔과 서브빔을 갖는 각 반도체 레이저소자의 출사광이, 각각의 파장에 대응한 편광 홀로그램소자에 의해 회절되어, 각 수광소자군으로 유도되는 동작에 대해 보다 상세하게 설명한다.As described above, the outgoing light of each semiconductor laser element is reflected by the recording surface of the optical information recording medium, and then diffracted by ± 1st order diffracted light in the polarization hologram element corresponding to each wavelength and enters into each light receiving element group. Here, the operation in which the outgoing light of each semiconductor laser element having the main beam and the sub beam is diffracted by the polarization hologram elements corresponding to the respective wavelengths and guided to the respective light receiving element groups will be described in more detail.
우선, 제 1 출사광(118)이 제 1 편광 홀로그램소자(108)에 의해 회절되는 경우에 대해 설명한다. 도 5는 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 1 편광 홀로그램소자(108)의 구성을 나타낸 상면도이다.First, the case where the
도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 편광 홀로그램소자(108)는 제 1 영역(121), 제 2 영역(122), 제 3 영역(123), 및 제 4 영역(124)으로 분할된다. 분할된 각 영 역은 각각 직사각형 영역으로 다시 분할된다. 제 1 영역(121)에서는 제 1 직사각형 영역 (121a, 121b)이 각각 교대로 배치된다. 이와 마찬가지로 제 2 영역(122)에서는 제 2 직사각형 영역 (122a, 122b)이, 제 3 영역(123)에서는 제 3 직사각형 영역 (123a, 123b)이, 제 4 영역(124)에서는 제 4 직사각형 영역 (124a, 124b)이 각각 교대로 배치된다. 또, 제 1 편광 홀로그램소자(108)의 중심은 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 평면적으로 보아 거의 겹친다.As shown in FIG. 5, the first
광 정보기록매체의 표면에서 반사된 제 1 출사광(118)은 제 1 편광 홀로그램소자(108)의 제 1 영역(121)에서, 도 5에 나타낸 X방향으로 회절을 받아, ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 이와 마찬가지로 제 2 영역(122)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또, 제 3 영역(123)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또한, 제 4 영역(124)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은, 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다.The first
다음으로, 제 2 출사광(119)이 제 2 편광 홀로그램소자(109)에 의해 회절되는 경우에 대해 설명한다. 도 6은 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 2 편광 홀로그램소자(109)의 구성을 나타낸 상면도이다.Next, the case where the
도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 편광 홀로그램소자(109)는, 제 1 편광 홀로그램소자(108)와 마찬가지로 제 5 영역(125), 제 6 영역(126), 제 7 영역(127), 및 제 8 영역(128)으로 표시되는 4개의 영역으로 분할된다. 분할된 각 영역은 각각 직사각형 영역으로 다시 분할된다. 제 5 영역(125)에서는 제 5 직사각형 영역 (125a, 125b)이, 제 6 영역(126)에서는 제 6 직사각형 영역 (126a, 126b)이, 제 7 영역(127)에서는 제 7 직사각형 영역 (127a, 127b)이, 제 8 영역(128)에서는 제 8직사각형 영역 (128a, 128b)이 각각 교대로 배치된다. 또, 제 2 편광 홀로그램소자(109)의 중심은 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 평면적으로 보아 거의 겹친다.As shown in FIG. 6, the second
광 정보기록매체 표면에서 반사된 제 2 출사광(119)은, 제 2 편광 홀로그램소자(109)의 제 5 영역(125)에서 도 6에 나타낸 X방향으로 회절을 받아, ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 이와 마찬가지로 제 6 영역(126)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또 제 7 영역(127)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또한, 제 8 영역(128)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다.The second
또, 제 3 출사광(120)이 제 3 편광 홀로그램소자(110)에 의해 회절되는 경우에 대해 설명한다. 도 7은 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 3 편광 홀로그램소자(110)의 구성을 나타낸 상면도이다. In addition, the case where the
도 7에 나타낸 바와 같이, 제 3 편광 홀로그램소자(110)는, 제 1 편광 홀로그램소자(108)와 마찬가지로 제 9 영역(129), 제 10 영역(130), 제 11 영역(131), 및 제 12 영역(132)으로 표시되는 4개의 영역으로 분할된다. 분할된 각 영역은 각각 직사각형 영역으로 다시 분할된다. 제 9 영역(129)에서는 제 9 직사각형 영역 (129a, 129b)이, 제 10 영역(130)에서는 제 10 직사각형 영역 (130a, 130b)이, 제 11 영역(131)에서는 제 11 직사각형 영역 (131a, 131b)이, 제 12 영역(132)에서는 제 12 직사각형 영역 (132a, 132b)이 각각 교대로 배치된다. 여기서, 제 3 편광 홀로그램소자(110) 상의 4개 영역의 각 경계선이 교차되는 점은, 제 3 반도체 레이저소자(114)의 광축과 평면적으로 보아 거의 겹친다.As shown in FIG. 7, the third
광 정보기록매체 표면에서 반사된 제 3 출사광(120)은, 제 3 편광 홀로그램소자(110)의 제 9 영역(129)에서 도 7에 나타낸 X방향으로 회절을 받아, ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 이와 마찬가지로 제 10 영역(130)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광이 제 1 수광소자군(115) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또, 제 11 영역(131)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다. 또한, 제 12 영역(132)에서 X방향으로 회절된 ±1차 회절광은 제 2 수광소자군(116) 및 제 3 수광소자군(117)으로 유도된다.The third
이상과 같이, 메인빔과 서브빔을 갖는 반도체 레이저소자의 출사광은, 편광 홀로그램소자에 형성된 각 영역에서 ±1차 회절광으로 회절되어 각 수광소자군으로 입사한다. 여기서 제 1 수광소자군(115) 및 졔 2 수광소자군(116)으로 집광되는 반도체 레이저소자의 메인빔과 서브빔에서는, 트랙킹 오차신호가 검출된다. 한편, 제 3 수광소자군(117)으로 집광되는 반도체 레이저소자의 메인빔에서는 초점 오차신호가 검출된다. 트랙킹 오차신호 및 초점 오차신호가 검출되면, 자동적으로 초점조정이나 트랙킹조정이 실행되어 광 정보기록매체의 정보를 판독하거나 기입할 수 있다.As described above, the outgoing light of the semiconductor laser device having the main beam and the sub beam is diffracted by ± 1st order diffracted light in each region formed in the polarization hologram element and is incident on each light receiving element group. Here, the tracking error signal is detected in the main beam and the sub-beam of the semiconductor laser device focused on the first light receiving
이어서, 상기 초점 오차신호 및 트랙킹 오차신호를 검출하는 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Next, a method of detecting the focus error signal and the tracking error signal will be described in more detail.
우선, 도 8∼도 11을 이용하여 각 수광소자군으로 입사된 ±1차 회절광의 회절스폿에 대해 구체적으로 설명한다. 도 8은 본 실시예의 광픽업장치에 관한 수광소자군의 배치를 나타낸 상면도이다.First, the diffraction spot of the ± first-order diffracted light incident on each light receiving element group will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 11. Fig. 8 is a top view showing the arrangement of light receiving element groups in the optical pickup device of this embodiment.
도 8에 나타낸 바와 같이, 집적기판(112) 상에 배치된 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)은, Y축 방향에서 각각 복수의 수광영역으로 분할된다. 제 1 수광소자군(115)은, Y축 방향에서 제 1 수광소자영역(115a, 115b, 115c, 115d)으로 나타낸 4개의 영역으로 분할된다. 제 2 수광소자군(116)은 Y축 방향에서 제 2 수광소자영역(116a, 116b, 116c, 116d)으로 나타낸 4개의 영역으로 분할된다. 제 3 수광소자군(117)은, Y축 방향에서 제 3 수광소자영역(117a, 117b, 117c, 117d, 117e)으로 나타낸 5개의 영역으로 분할된다. 여기서 제 2 반도체 레이저소자(113)의 발광점(L1) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)의 발광점(L2)은 제 2 수광소자군(116)과 제 3 수광소자군(117) 사이에 배치된다.As shown in FIG. 8, the first light receiving
도 9는, 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 1 출사광(118)에서 수광소자군의 회절스폿을 나타낸 상면도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 메인빔과 서브빔을 갖는 제 1 출사광(118)의 ±1차 회절광은, 분할된 각 수광소자영역으로 집광된다. 제 1 영역(121)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 메인빔 회절스 폿(L101c, L104d)은, 각각 제 1 수광소자영역(115b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 1 영역(121)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L101a, L101e)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 1 영역(121)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L104b, L104f)은, 각각 제 3 수광소자영역(117a)에서 Y축의 양방향으로 떨어진 영역(이하, 영역A로 함), 및 제 3 수광소자영역(117e)에서 Y축의 음방향으로 떨어진 영역(이하, 영역B로 함)으로 집광된다. 여기서 영역A 및 영역B는 수광소자영역이 아니라, 예를 들어 더미 수광소자 또는 회로로서 집적기판(112) 상에 형성된다.Fig. 9 is a top view showing the diffraction spot of the light receiving element group in the
또, 제 2 영역(122)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 메인빔 회절스폿(L101d, L104c)은, 각각 제 1 수광소자영역(115c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 2 영역(122)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L101b, L101f)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 2 영역(122)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L104a, L104e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L101d and L104c of the
제 3 영역(123)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 메인빔 회절스폿(L102d, L103c)은, 각각 제 2 수광소자영역(116c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 3 영역(123)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L102b, L102f)은, 각각 제 2 수광소자 영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 3 영역(123)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L103a, L103e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.The main beam diffraction spots L102d and L103c of the
또, 제 4 영역(124)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 메인빔 회절스폿(L102c, L103d)은, 각각 제 2 수광소자영역(116b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 4 영역(124)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L102a, L102e)은, 각각 제 2 수광소자영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 4 영역(124)(도 5 참조)에서 회절된 제 1 출사광(118)의 서브빔 회절스폿(L103b, L103f)은, 각각 영역A와 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L102c and L103d of the
다음으로, 제 2 출사광(119)의 ±1차 회절광이 수광소자군으로 집광된 경우의 회절스폿을 설명한다. 도 10은, 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 2 출사광(119)의 수광소자군 회절스폿을 나타낸 상면도이다.Next, the diffraction spot in the case where the ± first-order diffracted light of the second emitted
도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1 출사광(118)의 ±1차 회절광과 마찬가지로 메인빔과 서브빔을 갖는 제 2 출사광(119)의 ±1차 회절광은, 분할된 각 수광소자영역으로 집광된다. 제 5 영역(125)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 메인빔 회절스폿(L201c, L204d)은, 각각 제 1 수광소자영역(115b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 5 영역(125)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L201a, L201e)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 5 영역(125)(도 6 참조)에 서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L204b, L204f)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.As shown in FIG. 10, the ± first-order diffraction light of the
또, 제 6 영역(126)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 메인빔 회절스폿(L201d, L204c)은, 각각 제 1 수광소자영역(115c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 6 영역(126)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L201b, L201f)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 6 영역(126)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L204a, L204e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L201d and L204c of the
제 7 영역(127)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 메인빔 회절스폿(L202d, L203c)은, 각각 제 2 수광소자영역(116c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 7 영역(127)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L202b, L202f)은, 각각 제 2 수광소자영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 7 영역(127)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L203a, L203e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.The main beam diffraction spots L202d and L203c of the
또, 제 8 영역(128)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 메인빔 회절스폿(L202c, L203d)은, 각각 제 2 수광소자영역(116b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 8 영역(128)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L202a, L202e)은, 각각 제 2 수광 소자영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 8 영역(128)(도 6 참조)에서 회절된 제 2 출사광(119)의 서브빔 회절스폿(L203b, L203f)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L202c and L203d of the
또한 제 3 출사광(120)의 ±1차 회절광이 수광소자군으로 집광된 경우의 회절스폿을 설명한다. 도 11은, 본 실시예의 광픽업장치에 관한 제 3 출사광(120)의 수광소자군 회절스폿을 나타낸 상면도이다.In addition, the diffraction spot in the case where the ± first-order diffracted light of the third emitted light 120 is collected by the light receiving element group will be described. Fig. 11 is a top view showing a light receiving element group diffraction spot of the
도 11에 나타낸 바와 같이, 제 1 출사광(118)의 ±1차 회절광과 마찬가지로 메인빔과 서브빔을 갖는 제 3 출사광(120)의 ±1차 회절광은, 분할된 각 수광소자영역으로 집광된다. 제 9 영역(129)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 메인빔 회절스폿(L301c, L304d)은, 각각 제 1 수광소자영역(115b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 9 영역(129)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L301a, L301e)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 9 영역(129)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브 빔 회절스폿(L304b, L304f)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.As shown in FIG. 11, the ± first-order diffraction light of the
또, 제 10 영역(130)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 메인빔 회절스폿(L301d, L304c)은, 각각 제 1 수광소자영역(115c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 10 영역(130)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L301b, L301f)은, 각각 제 1 수광소자영역(115a, 115d)으로 집광된다. 또, 제 10 영역(130)(도 7 참조)에서 회 절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L304a, L304e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L301d and L304c of the
제 11 영역(131)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 메인빔 회절스폿(L302d, L303c)은, 각각 제 2 수광소자영역(116c), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117b, 117c)의 경계선 상으로 집광된다. 제 11 영역(131)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L302b, L302f)은, 각각 제 2 수광소자영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 11 영역(131)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L303a, L303e)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.The main beam diffraction spots L302d and L303c of the
또, 제 12 영역(132)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 메인 빔 회절스폿(L302c, L303d)은, 각각 제 2 수광소자영역(116b), 및 서로 인접하는 제 3 수광소자영역(117c, 117d)의 경계선 상으로 집광된다. 제 12 영역(132)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L302a, L302e)은, 각각 제 2 수광소자영역(116a, 116d)으로 집광된다. 또, 제 12 영역(132)(도 7 참조)에서 회절된 제 3 출사광(120)의 서브빔 회절스폿(L303b, L303f)은, 각각 영역A 및 영역B로 집광된다.In addition, the main beam diffraction spots L302c and L303d of the
이상 도 9∼도 11에 나타낸 바와 같이, 각 반도체 레이저소자에서 메인빔 및 서브빔의 ±1차 회절광은, 각 수광소자군의 각 영역으로 입사한다. 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 예를 들어 집적기판 상에 형성된 연산부에서 각 수광소자군으로부터 출력된 신호를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 초점 오차신호 및 트 랙킹 오차신호를 생성할 수 있다.As described above, as shown in Figs. 9 to 11, ± first-order diffracted light of the main beam and the sub-beam in each semiconductor laser element is incident on each region of each of the light receiving element groups. In the
다음에 본 실시예의 광픽업장치(101)에서 초점 오차신호 및 트랙킹 오차신호의 구체적인 해석방법에 대해 설명한다.Next, a detailed analysis method of the focus error signal and the tracking error signal in the
본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 초점 오차신호의 검출방법으로서 주지의 SSD(스폿사이즈 검출)법을 이용한다. SSD법에서는, 제 3 수광소자군(117)으로 집광된 각 반도체 레이저소자의 메인빔 ±1차 회절광이 이용된다. 여기서 제 3 수광소자영역(117b 및 117d)으로부터의 출력신호 합을 F1로 하고, 제 3 수광소자영역(117a, 117c, 및 117e)으로부터의 출력신호 합을 F2로 한다. 이 때, 각 반도체 레이저소자의 출사광에 의한 초점 오차신호 FE1은 하기 식 1에 의해 얻어진다.In the
FE1=F1-F2 …(식1)FE1 = F1-F2... (Eq. 1)
또, 트랙킹 오차신호의 검출방법으로는, 각 광 정보기록매체에 대응하여 주지의 DPD(위상차검출)법 또는 DPP(차동푸쉬풀)법을 적절히 선택하여 사용한다. DPD법에서는, 제 1 수광소자군(115) 및 제 2 수광소자군(116)으로 집광된 각 반도체 레이저소자의 메인빔 ±1차 회절광이 이용된다. 한편, DPP법으로는 제 1 수광소자군(115) 및 제 2 수광소자군(116)으로 집광된 각 반도체 레이저소자에서 메인빔 및 서브빔의 ±1차 회절광이 이용된다. As the detection method of the tracking error signal, a well-known DPD (Phase Difference Detection) method or DPP (Differential Push Pull) method is appropriately selected and used corresponding to each optical information recording medium. In the DPD method, the main beam ± first-order diffracted light of each semiconductor laser device focused on the first light receiving
제 1 수광소자영역(115b, 115c)으로부터의 출력신호를 각각 T1, T2로 한다. 또, 제 2 수광소자영역(116c, 116b)으로부터의 출력신호를 각각 T3, T4로 한다. 또, 제 1 수광소자영역(115a 및 115d)으로부터의 출력신호 합을 T5로 하고, 제 2 수광소자영역(116a 및 116d)으로부터의 출력신호 합을 T6으로 한다. 이 때, 각 반 도체 레이저소자의 출사광에 의한 DPD법을 이용한 트랙킹 오차신호 TE(DPD)는 하기 식2에 의해 얻어진다.The output signals from the first light receiving
TE(DPD)=(T1과 T4의 위상비교)+(T2와 T3의 위상비교) …(식2)TE (DPD) = (Phase Comparison of T1 and T4) + (Phase Comparison of T2 and T3)... (Eq. 2)
또, 각 반도체 레이저소자의 출사광에 의한 DPP법을 이용한 트랙킹 오차신호TE(DPP)는 이하의 식3에 의해 얻어진다.The tracking error signal TE (DPP) using the DPP method by the emitted light of each semiconductor laser element is obtained by the following equation.
TE(DPP)=(T1+T2)-(T3+T4)-k(T5-T6) …(식3)TE (DPP) = (T1 + T2)-(T3 + T4) -k (T5-T6)... (Eq. 3)
여기서 상기 식3에 있어서 k는 임의의 값으로 한다.Here, in said
이상과 같은 각 검출방법을 이용함으로써, 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는 초점 오차신호 및 트랙킹 오차신호를 해석할 수 있어, 초점조정이나 트랙킹조정을 실행할 수 있다.By using each of the detection methods described above, the
-광픽업장치의 효과-Effect of optical pickup
본 실시예의 광픽업장치(101)는, Blu-ray Disc, DVD, 및 CD규격에 준거한 3 개의 반도체 레이저소자를 구비하며, 2 개의 반도체 레이저소자, 및 수광소자군은 하나의 광원/검출유닛(107)에 배치된 구조로 구성된다. 이로써 파장별로 광원/검출유닛이 구성된 종래의 광픽업장치에 비해, 부품 수를 적게 할 수 있다. 또 콜리메이팅렌즈(103), 4분의 1 파장판(106), 대물렌즈(도시 생략), 빔 분리기(102), 및 각 수광소자군을 공용하므로 부품 수를 더욱 삭감할 수 있다. 그 결과, 3 종류의 서로 다른 광 정보기록매체의 규격에 대응할 수 있고, 소형화된 광픽업장치의 실현이 가능해진다.The
또 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 광원/검출유닛(107)은, 제 2 회절격 자(111)와 집적기판(112)을 구비하여 조립이 용이한 구조로 구성된다.In the
또한 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 제 1 반도체 레이저소자(104)가 광원/검출유닛(107)의 바깥쪽에 배치되어, 편광 홀로그램소자를 경유하지 않고 제 1 출사광(118)을 광 정보기록매체에 집광시킬 수 있다. 이로써 편광 홀로그램소자를 통과함에 따른 레이저광의 에너지 손실을 억제할 수 있으므로 광 이용효율이 좋아, 고속으로 기록하기가 가능한 광픽업장치가 실현된다.In addition, in the
또 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 가장 단파장의 레이저광을 출사하는 제 1 반도체 레이저소자(104)가 광원/검출유닛(107)의 바깥쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 보다 파장이 짧은 레이저광 쪽이, 편광 홀로그램소자를 통과할 때의 에너지손실 정도가 커진다. 따라서 제 1 반도체 레이저소자(104)를 바깥쪽에 배치함으로써 보다 효과적으로 반도체 레이저소자의 출사광을 이용하는 것이 가능해진다.In the
또한 본 발명의 광픽업장치(101)에서는, 콜리메이팅렌즈(103) 상에서 제 1 출사광(118)의 메인빔 및 제 2 출사광(119)의 메인빔은 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 일치하는 것이 바람직하다. 이로써 제 1 반도체 레이저소자(104) 및 제 2 반도체 레이저소자(113)의 각 출사광이 대물렌즈에 최적의 위치 및 각도로 입사되어, 광 정보기록매체 상에서 빔스폿 형상의 품질을 향상시킬 수 있으므로, Blu-ray Disc 및 DVD의 기록이나 재생을 정밀도 좋게 실행하기가 가능해진다. 그 결과 각 광 정보기록매체의 규격에 대응한 고성능의 광픽업장치를 실현할 수 있다.In addition, in the
또 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 제 3 편광 홀로그램소자 대신, 무편 광 홀로그램소자를 이용해도 된다. 이로써 제 3 출사광(120)의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도 안정되게 기입 동작을 행할 수 있다. In the
여기서 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 제 1 출사광(118)의 메인빔이 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 직교하도록 제 1 반도체 레이저소자(104)가 배치되는 예를 들었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, in the
또 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는, 4분의 1 파장판(106)이 빔 분리기(102)와 콜리메이팅렌즈(103) 사이에 배치된 구성에 대해 설명했지만, 이에 한정되는 일없이, 4분의 1 파장반(106)이 콜리메이팅렌즈(103)와 대물렌즈 사이에서의 제 1 출사광(118), 제 2 출사광(119), 및 제 3 출사광(120)의 광로 상에 배치된 구성을 이용해도 되다. 이와 같은 구성에서도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the
또한 본 발명의 광픽업장치(101)에 구성된 대물렌즈는, 1 개의 렌즈로 구성되어도 되고, 복수의 렌즈로 구성되는 조합 렌즈라도 된다. 또 제 1 반도체 레이저용 렌즈와, 제 2 반도체 레이저 및 제 3 반도체 레이저용 렌즈를 각각 구성시켜도 된다. 어떠한 경우에도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.The objective lens included in the
또 본 실시예의 광픽업장치(101)에서는 광 정보기록매체의 하나로서 Blu-ray Disc를 들었지만, 이에 한정되는 일없이, HD DVD를 이용한 경우에도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 405nm대의 반도체 레이저에 대응한 규격을 갖는 모든 광 정보기록매체에 대해 본 발명의 광픽업장치를 이용하는 것이 가능하다.In the
[제 2 실시예]Second Embodiment
다음으로 본 발명의 제 2 실시예에 관한 광픽업장치의 구성, 및 당해 광픽업장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치에서는, 콜리메이팅렌즈가 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치와 다른 위치에 배치된 구성이다.Next, the configuration of the optical pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention and the operation of the optical pickup apparatus will be described with reference to the drawings. In the optical pickup apparatus of this embodiment, the collimating lens is arranged at a position different from that of the optical pickup apparatus of the first embodiment described above.
-광픽업장치의 구성--Composition of optical pickup device
도 12는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 광픽업장치는, 3 종류의 광 정보기록매체에 대응하기 위해 3 개의 반도체 레이저소자를 구비한다. 제 1 반도체 레이저소자(104)는 Blu-ray Disc규격에 준거한 405nm대의 레이저광(제 1 출사광 (118), 도 13 참조)을 출사한다. 또, 제 2 반도체 레이저소자(113)는 DVD규격에 준거한 650nm대의 레이저광(제 2 출사광 (119), 도 14 참조)을 출사하고, 제 3 반도체 레이저소자(114)는 CD규격에 준거한 780nm대의 레이저광(제 3 출사광 (120), 도 15 참조)을 출사한다. 12 is a cross-sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in Fig. 12, the optical pickup apparatus of this embodiment is provided with three semiconductor laser elements so as to correspond to three types of optical information recording media. The first
본 실시예의 광픽업장치(201)는 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 제 1 회절격자(105), 빔 분리기(102), 4분의 1 파장판(106), 콜리메이팅렌즈(103), 광원/검출유닛(107), 광원/검출유닛(107)과 빔 분리기(102) 사이에 빔 분리기(102) 쪽부터 차례로 배치된 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 구비한다. 제 1 회절격자(105)는 제 1 반도체 레이저소자(104)와 빔 분리기(102) 사이에 배치된다. 또, 4분의 1 파장판(106)은 빔 분 리기(102)와 콜리메이팅렌즈(103) 사이에 배치된다.The
광원/검출유닛(107)은 집적기판(112)과, 제 2 반도체 레이저소자(113), 제 3 반도체 레이저소자(114), 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 제 3 수광소자군(117), 및 제 2 회절격자(111)를 구비한다. 여기서 제 2 회절격자(111)는 유리판 등으로 이루어지는 투명부재(511) 하면 상에, 제 2 반도체 레이저소자(113) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)의 위쪽에 위치하도록 형성된다.The light source / detecting
본 실시예의 광픽업장치(201)에서는, 제 1 반도체 레이저소자(104) 및 광원/검출유닛(107)과 콜리메이팅렌즈(103)의 위치관계가 제 1 살시예의 광픽업장치와 다르다. 즉, 본 실시예의 광픽업장치(201)에서 콜리메이팅렌즈(103)는, 당해 콜리메이팅렌즈(103)의 광축이 제 2 출사광(119)의 메인빔 및 제 3 출사광(120)의 메인빔과 직교하도록 배치된다. 제 2 출사광(119) 및 제 3 출사광(120)은, 제 2 회절격자(111)를 경유하여 빔 분리기(102)로 입사한다. 빔 분리기(102)에서 제 2 출사광(119) 및 제 3 출사광(120)은 반사되고, 반사광은 콜리메이팅렌즈(103)로 유도된다.In the
한편, 제 1 출사광(118)은 빔 분리기(102)를 투과한다. 또, 광 정보기록매체로부터의 반사광은 빔 분리기(102)를 투과하여 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 유도된다.Meanwhile, the
여기서 제 1 편광 홀로그램소자(108)는 제 1 출사광(118)을 회절시켜, 제 2 출사광(119) 및 제 3 출사광(120)을 투과시키도록 설계된다. 마찬가지로 제 2 편광 홀로그램소자(109)는 제 2 출사광(119)만을 회절시킨다. 또, 제 3 편광 홀로그 램소자(110)는 제 3 출사광(120)만을 회절시킨다.Here, the first
-광픽업장치의 동작-Operation of optical pickup device
본 실시예에 관한 광픽업장치(201)의 동작을 도 13∼도 15를 이용하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치(201)에서도 제 1 실시예와 마찬가지로 광 정보기록매체가 준거하는 규격이 판별된 후, 준거하는 규격에 대응한 반도체 레이저소자를 이용하여 광 정보기록매체에 레이저광이 조사된다.The operation of the
도 13은 본 실시예의 광픽업장치(201)에서 제 1 출사광(118)의 광로를 나타낸 단면도이다. 13 is a cross-sectional view showing the optical path of the
도 13에 나타낸 바와 같이 제 1 출사광(118)은, 제 1 회절격자(105)에서 메인빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 1 출사광(118)은 빔 분리기(102)를 투과하고 4분의 1 파장판(106)을 통과한 후, 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 1 출사광(118)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면에 집광된다. 당해 기록면에서 반사된 제 1 출사광(118)은, 빔 분리기(102)에서 반사되어 제 1 편광 홀로그램소자(108)로 입사한다. 그리고 제 1 출사광(118)은 제 1 편광 홀로그램소자(108)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 2 편광 홀로그램소자(109) 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 투과한다. 그 후, 제 1 출사광(118)은 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 13, the
도 14은 본 실시예의 광픽업장치(201)에서 제 2 출사광(119)의 광로를 나타낸 단면도이다.14 is a cross-sectional view showing the optical path of the
도 14에 나타낸 바와 같이, 제 2 출사광(119)은 제 2 회절격자(111)에서 메인빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 2 출사광(119)은 빔 분리기(102)에서 반사된 후, 4분의 1 파장판(106)을 통과하고 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 2 출사광(119)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면에 집광된다. 당해 기록면에서 반사된 제 2 출사광(119)은, 출사로와 같은 광로를 거쳐 빔 분리기(102)에서 반사된 후, 제 1 편광 홀로그램소자(108)를 통과하고 제 2 편광 홀로그램소자(109)로 입사한다. 그리고 제 2 출사광(119)은 제 2 편광 홀로그램소자(109)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 투과한다. 그 후, 제 2 출사광(119)은 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 14, the
도 15는 본 실시예의 광픽업장치(201)에서 제 3 출사광(120)의 광로를 나타낸 단면도이다.15 is a cross-sectional view showing the optical path of the
도 15에 나타낸 바와 같이, 제 3 출사광(120)은 제 2 출사광(119)과 마찬가지로, 제 2 회절격자(111)에서 메인빔과 서브빔으로 회절된다. 회절된 제 3 출사광(120)은, 빔 분리기(102)에서 수직으로 반사된 후, 4분의 1 파장판(106)을 통과하고 콜리메이팅렌즈(103)에 의해 평행화된다. 그 후, 제 3 출사광(120)은 대물렌즈(도시 생략)에 의해 광 정보기록매체의 기록면에 집광된다. 당해 기록면에서 반사된 제 3 출사광(120)은, 출사로와 같은 광로를 거쳐 빔 분리기(102)에서 반사된 후, 제 1 편광 홀로그램소자(108) 및 제 2 편광 홀로그램소자(109)를 통과하고, 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 입사한다. 그리고, 제 3 출사광(120)은 제 3 편광 홀 로그램소자(110)에 의해 ±1차 회절광으로 회절된 후, 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)으로 입사한다.As shown in FIG. 15, the
이상과 같이, 각 반도체 레이저소자의 출사광은 광 정보기록매체의 기록면에서 반사된 후, 각각의 파장에 대응하는 편광 홀로그램소자에서 ±1차 회절광으로 회절되어, 각 수광소자군으로 입사한다. 각 수광소자군에서는 입사광이 처리되어, 트랙킹 오차신호, 초점 오차신호, 및 정보데이터로 변환되어, 광 정보기록매체에 정보의 기록이나 재생을 실시할 수 있다.As described above, the outgoing light of each semiconductor laser element is reflected by the recording surface of the optical information recording medium, and then diffracted by ± 1st order diffracted light in the polarization hologram element corresponding to each wavelength, and enters into each light receiving element group. In each light receiving element group, incident light is processed, converted into a tracking error signal, a focus error signal, and information data, so that information can be recorded or reproduced on the optical information recording medium.
-광픽업장치의 효과-Effect of optical pickup
본 실시예의 광픽업장치(201)는, 제 1 실시예와 마찬가지로 Blu-ray Disc, DVD, 및 CD의 규격에 준거한 3개의 반도체 레이저소자를 구비하며, 2개의 반도체 레이저소자 및 수광소자군은 하나의 광원/검출유닛(107)에 구성된다. 또 본 실시예의 광픽업장치(201)는, 콜리메이팅렌즈(103), 4분의 1 파장판(106), 대물렌즈(도시 생략), 빔 분리기(102), 및 각 수광소자군을 공용한다. 또 광원/검출유닛(107)은 제 2 회절격자(111)와 집적기판(112)을 구비한다. 이로써 3 종류의 광 정보기록매체 규격에 대응 가능하며, 부품 수를 삭감할 수 있어, 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.The
또 본 실시예의 광픽업장치(201)에서는, 가장 단파장의 레이저광을 출사하는 제 1 반도체 레이저소자(104)가 광원/검출유닛(107)의 바깥쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 이로써 레이저광이 편광 홀로그램소자를 통과할 때의 에너지 손실을 억제할 수 있으므로, 보다 효과적으로 반도체 레이저소자의 출사광을 이용할 수 있 다.In the
또한 본 실시예의 광픽업장치(201)에서는, 콜리메이팅렌즈(103) 상에서 제 1 출사광(118)의 메인빔 및 제 2 출사광(119)의 메인빔은, 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 일치하는 것이 바람직하다. 이로써 제 1 반도체 레이저소자(104) 및 제 2 반도체 레이저소자(113)의 각 출사광이 대물렌즈에 대해 최적의 위치 및 각도로 입사되어, 광 정보기록매체 상에서 빔스폿 형상의 품질을 향상시킬 수 있으므로, Blu-ray Disc 및 DVD의 기록이나 재생을 정밀도 좋게 실행하기가 가능해진다. 그 결과, 각 광 정보기록매체의 규격에 대응한 고성능의 광픽업장치를 실현할 수 있다.In the
또 본 실시예의 광픽업장치(201)에서는, 제 3 편광 홀로그램소자 대신 무편광 홀로그램소자를 이용해도 된다. 이로써 제 3 출사광(120)의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도, 안정되게 기입 동작을 실행할 수 있다. In the
또한 본 실시예의 광픽업장치(201)에서는, 제 2 출사광(119)의 메인빔 및 제 3 출사광(120)의 메인빔이 콜리메이팅렌즈(103)의 광축과 직교하도록 제 2 반도체 레이저소자(113) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)가 배치되는 예를 들었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the
[제 3 실시예]Third Embodiment
본 발명의 제 3 실시예에 관한 광픽업장치의 구성 및 당해 광픽업장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치는, 전술한 제 1 실시예에 관한 광픽업장치와 다른 구성의 반도체 레이저소자를 구비한다.The configuration of the optical pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention and the operation of the optical pickup apparatus will be described with reference to the drawings. The optical pickup apparatus of this embodiment includes a semiconductor laser element having a structure different from that of the optical pickup apparatus according to the first embodiment described above.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 16에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 광픽업장치(301)는, 3 종류의 광 정보기록매체에 대응하기 위해, 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자로 구성되는 제 4 반도체 레이저소자(313)를 구비한다.16 is a cross-sectional view showing the construction of an optical pickup apparatus according to a third embodiment of the present invention. As shown in Fig. 16, the
본 실시예의 광픽업장치(301)는, 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 제 1 회절격자(105), 빔 분리기(102), 4분의 1 파장판(106), 콜리메이팅렌즈(103), 광원/검출유닛(107), 광원/검출유닛(107)과 빔 분리기(102) 사이에 빔 분리기(102) 쪽부터 차례로 배치된 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)를 구비한다.The
광원/검출유닛(107)은, 집적기판(112)과, 제 4 반도체 레이저소자(313), 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 제 3 수광소자군(117), 및 제 2 회절격자(111)를 구비한다. 여기서 제 2 회절격자(111)는, 유리판 등으로 이루어지는 투명부재(511) 하면 상에, 제 4 반도체 레이저소자(313)의 위쪽에 위치하도록 형성된다.The light source / detecting
이상과 같은 구성을 갖는 본 실시예의 광픽업장치(301)는, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치(101)와 동일한 동작에 의해 각 광 정보기록매체의 정보 기록이나 재생을 실행할 수 있다.The
본 실시예의 광픽업장치(301)의 특징은, 제 4 반도체 레이저소자(313)가 650nm대의 레이저광과 780nm대의 레이저광을 출사하는 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자로 구성되며, 또 제 4 반도체 레이저소자(313) 및 수광소자군이 하나의 광원 /검출유닛(107)에 구성되는 점에 있다. 이로써 하나의 반도체 레이저소자로 2개의 광 정보기록매체 규격에 대응하기가 가능하므로 부품 수를 삭감할 수 있다. 또 본 실시예의 광픽업장치(301)는, 콜리메이팅렌즈(103), 4분의 1 파장판(106), 대물렌즈(도시 생략), 빔 분리기(102), 및 각 수광소자군을 공용한다. 또한 광원/검출유닛(107)은 제 2 회절격자(111)와 집적기판(112)을 구비한다. 그 결과, 3 종류의 광 정보기록매체의 규격에 대응 가능하며, 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.The
또 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 이용함으로써 기판 상에 인접하여 배치되는 각 반도체 레이저소자의 간격, 이른바 광빔 출사간격의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 이용하지 않는 경우, 즉, 2 종류의 반도체 레이저소자를 각각 이용하는 경우, 광빔 출사간격의 정밀도는 조립 정밀도에 의존한다. 이 때, 2 종류의 반도체 레이저소자를 따로따로 집적기판 상에 탑재하면, 광빔 출사간격은 10㎛ 정도의 큰 오차를 포함한다. 한편, 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 이용하는 경우, 광빔 출사간격의 정밀도는 확산정밀도에 의존한다. 여기서 확산정밀도란, 반도체 레이저소자를 기판 상에 형성할 때 사용하는 확산마스크의 정밀도를 나타낸다. 이 경우, 확산마스크를 이용하여 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 기판 상에 형성함으로써, 광빔 출사간격의 오차를 1㎛ 이하 정도로 억제할 수 있다. 따라서 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 이용하는 쪽이 광빔 출사간격의 정밀도가 양호해진다. 그 결과, 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자로 구성되는 제 4 반도체 레이저소자(313)의 레이저광이 정 밀도 좋게 출사되므로, 당해 레이저광의 파장에 대응한 규격을 갖는 광 정보기록매체의 기록이나 재생의 정밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, by using the monolithic two-wavelength semiconductor laser element, the accuracy of the interval between the semiconductor laser elements arranged adjacent to the substrate, the so-called light beam emission interval, can be improved. In general, when a monolithic two-wavelength semiconductor laser element is not used, that is, when two kinds of semiconductor laser elements are used, respectively, the precision of the light beam emission interval depends on the assembly precision. At this time, when two kinds of semiconductor laser elements are separately mounted on the integrated substrate, the light beam emission interval includes a large error of about 10 mu m. On the other hand, in the case of using a monolithic two-wavelength semiconductor laser element, the precision of the light beam emission interval depends on the diffusion accuracy. Here, the diffusion precision refers to the precision of the diffusion mask used when the semiconductor laser device is formed on the substrate. In this case, by forming a monolithic two-wavelength semiconductor laser element on the substrate using a diffusion mask, the error of the light beam emission interval can be suppressed to about 1 μm or less. Therefore, the precision of the light beam emission interval is improved when the monolithic two-wavelength semiconductor laser element is used. As a result, since the laser beam of the fourth
또 본 실시예의 광픽업장치(301)에서는 제 3 편광 홀로그램소자 대신, 무편광 홀로그램소자를 이용해도 된다. 이로써 제 3 출사광(120)의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도 안정되게 기입 동작을 실행할 수 있다.In the
여기서 본 실시예의 광픽업장치(301)에서도 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치에서 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.Here, also in the
또한 본 실시예의 광픽업장치(301)에서는, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치에서의 제 2 반도체 레이저소자 및 제 3 반도체 레이저소자를 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자로 바꾼 예를 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전술한 제 2 실시예의 광픽업장치(201)에 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자를 이용해도 된다.Further, in the
또 본 실시예의 광픽업장치(301)에서 모놀리식 2파장 반도체 레이저소자가 출사하는 2 종류의 레에저광은 650㎚대의 레이저광과 780㎚대의 레이저광인 예를 들었지만, 이에 한정되는 것은 아니며 405㎚대의 레이저광과 650㎚대의 레이저광, 및 405㎚대의 레이저광과 780㎚대의 레이저광이라도 된다.The two types of laser light emitted by the monolithic two-wavelength semiconductor laser element in the
[제 4 실시예][Example 4]
본 발명의 제 4 실시예에 관한 광픽업장치의 구성 및 당해 광픽업장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치는, 전술한 제 1 실 시예에 관한 광픽업장치와 다른 구성의 편광 홀로그램소자를 구비한다.The configuration of the optical pickup apparatus according to the fourth embodiment of the present invention and the operation of the optical pickup apparatus will be described with reference to the drawings. The optical pickup apparatus of this embodiment includes a polarization hologram element having a structure different from that of the optical pickup apparatus according to the first embodiment described above.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 광픽업장치(401)의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 17에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 광픽업장치(401)는, 3 종류의 광 정보기록매체에 대응하기 위해 3 개의 반도체 레이저소자를 구비한다.Fig. 17 is a sectional view showing the construction of an
본 실시예의 광픽업장치(401)는, 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 빔 분리기(102), 4분의 1 파장판(106), 콜리메이팅렌즈(103), 광원/검출유닛(107), 광원/검출유닛(107)과 빔 분리기(102) 사이에 구성된 제 4 편광 홀로그램소자(418)를 구비한다.The
제 4 편광 홀로그램소자(418)는, 빔 분리기(102) 쪽부터 차례로 배치된 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 및 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 구성된다. 여기서 서로 접하는 편광 홀로그램소자끼릴는, 예를 들어 접착제 등에 의해 접착된다. The fourth polarization hologram element 418 is composed of a first
또 광원/검출유닛(107)은 집적기판(112)과, 제 2 반도체 레이저소자(113), 제 3 반도체 레이저소자(114), 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 제 3 수광소자군(117), 및 제 2 회절격자(111)를 구비한다. 여기서 제 2 회절격자(111)는, 유리판 등으로 이루어지는 투명부재(511) 하면 상에, 제 2 반도체 레이저소자(113) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)의 위쪽에 위치하도록 형성된다.The light source /
이상과 같은 구성을 갖는 본 실시예의 광픽업장치(401)는, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치와 동일한 동작에 의해, 각 광 정보기록매체에 정보의 기록이나 재생을 행할 수 있다.The
본 실시예의 광픽업장치(401)의 특징은, 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 제 3 편광 홀로그램소자(110)로 구성되는 일체형의 제 4 편광 홀로그램소자(418)를 구비하는 점에 있다. 일체형 편광 홀로그램소자를 이용함으로써, 각 편광 홀로그램소자를 개별로 구성시키는 경우에 비해, 편광 홀로그램소자의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.The
또 본 실시예의 광픽업장치(401)에서는, 제 3 편광 홀로그램소자 대신, 무편광 홀로그램소자를 이용해도 된다. 이로써 제 3 출사광(120)의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도 안정되게 기입동작을 행할 수 있다.In the
여기서 본 실시예의 광픽업장치(401)에서도 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치에서의 효과와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.Here, also in the
또 본 실시예의 광픽업장치(401)에서는, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치에서의 각 편광 홀로그램소자를 일체형의 제 4 편광 홀로그램소자(418)로 바꾼 예를 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전술한 제 2 실시예의 광픽업장치 및 제 3 실시예의 광픽업장치에 일체형 편광 홀로그램소자를 이용해도 된다.In the
[제 5 실시예][Example 5]
본 발명의 제 5 실시예에 관한 광픽업장치의 구성 및 당해 광픽업장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 광픽업장치는, 전술한 제 1 실시예에 관한 광픽업장치와 다른 구성의 광원/검출유닛 및 편광 홀로그램소자를 구 비한다.The structure of the optical pickup apparatus according to the fifth embodiment of the present invention and the operation of the optical pickup apparatus will be described with reference to the drawings. The optical pickup apparatus of this embodiment has a light source / detection unit and a polarization hologram element having a different configuration from the optical pickup apparatus according to the first embodiment described above.
도 18은 본 발명의 제 5 실시예에 관한 광픽업장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 18에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 광픽업장치(501)는, 3 종류의 광 정보기록매체에 대응하기 위해 3 개의 반도체 레이저소자를 구비한다.18 is a cross-sectional view showing the configuration of an optical pickup apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in Fig. 18, the
본 실시예의 광픽업장치(501)는, 제 1 반도체 레이저소자(104)와, 빔 분리기(102), 4분의 1 파장판(106), 콜리메이팅렌즈(103), 광원/검출유닛(107), 광원/검출유닛(107) 상에 구성된 회절격자 일체형 편광 홀로그램소자(518)를 구비한다.The
광원/검출유닛(107)은, 집적기판(112)과, 제 2 반도체 레이저소자(113), 제 3 반도체 레이저소자(114), 제 1 수광소자군(115), 제 2 수광소자군(116), 및 제 3 수광소자군(117)을 구비한다.The light source / detecting
또 회절격자 일체형 편광 홀로그램소자(518)는, 빔 분리기(102) 쪽부터 차례로 배치된 제 1 편광 홀로그램소자(108), 제 2 편광 홀로그램소자(109), 제 3 편광 홀로그램소자(110), 및 제 2 회절격자(111)로 구성된다. 여기서 제 2 회절격자(111)는 유리판 등으로 이루어지는 투명부재(511) 하면 상에, 제 2 반도체 레이저소자(113) 및 제 3 반도체 레이저소자(114)의 위쪽에 위치하도록 형성된다. 여기서 서로 접하는 편광 홀로그램소자끼리, 제 3 편광 홀로그램소자(110)와 투명부재(511), 및 투명부재(511)와 광원/검출유닛(107)은 각각 예를 들어 접착제 등에 의해 접착된다. The diffraction grating integrated
이상과 같은 구성을 갖는 본 실시예의 광픽업장치(501)는, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치와 동일한 동작에 의해, 각 광 정보기록매체에 정보의 기록이나 재 생을 행할 수 있다.The
본 실시예의 광픽업장치(501)의 특징은, 제 2 회절격자와 각 편광 홀로그램소자로 구성되는 회절격자 일체형 편광 홀로그램소자(518)를 구비하며, 또 회절격자 일체형 편광 홀로그램소자(518)와 광원/검출유닛(107)이 일체로 되는 점에 있다. 이로써 각 부재를 각각 개별로 구성시키는 경우에 비해, 각 편광 홀로그램소자, 제 2 회절격자, 및 광원/검출유닛의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 소형화되고 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.The
또 본 실시예의 광픽업장치(501)에서는, 회절격자 일체형 편광 홀로그램소자(518)에 구비된 투명부재(511)의 두께가 제 1 실시예의 광픽업장치에 비해 커진다. 이로써 각 편광 홀로그램소자와 제 2 회절격자(111)의 간격을 충분히 확보할 수 있으므로, 각 편광 홀로그램소자로부터의 ±1차 회절광이 제 2 회절격자(111)를 통과하는 일없이 각 수광소자군으로 집광될 수 있어, 광픽업장치(501)는 안정된 신호를 얻기가 가능해진다. In the
또 본 실시예의 광픽업장치(501)에서는, 제 3 편광 홀로그램소자 대신, 무편광 홀로그램소자를 이용해도 된다. 이로써 제 3 출사광(120)의 파장에 대응한 광 정보기록매체가 조악한 광 정보기록매체인 경우에도 안정되게 기입동작을 실행할 수 있다.In the
여기서 본 실시예의 광픽업장치(501)에서도, 전술한 제 1 실시예의 광픽업장치에서의 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.Here, also in the
본 발명의 광픽업장치에 의하면, 3 개의 서로 다른 반도체 레이저소자를 이용하며, 그 중 2 개의 반도체 레이저소자를 동일한 광원/검출유닛 내에 구성하고, 또 레이저광의 종류에 관계없이 각 부품을 공유시킴으로써, 3 종류의 광 정보기록매체에 정보의 기록이나 재생이 가능함과 더불어, 부품 수가 삭감되어 소형화되고, 조립이 용이한 광픽업장치를 실현할 수 있다.According to the optical pickup apparatus of the present invention, three different semiconductor laser elements are used, and two semiconductor laser elements are configured in the same light source / detection unit, and each component is shared regardless of the type of laser light. It is possible to record and reproduce information on three types of optical information recording media, to reduce the number of parts, to miniaturize, and to realize an optical pickup device that is easy to assemble.
또 본 발명은, 예를 들어 Blu-ray Disc, DVD, CD 등에 정보의 기록이나 재생을 실행하는 광픽업장치에 유용하다.Further, the present invention is useful for an optical pickup apparatus that records or plays back information, for example, on a Blu-ray Disc, a DVD, a CD or the like.
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